Гораздо большая степень асимметрического синтеза наблюда лась при пиролизе хиральиых 4-метилциклогексил-?г-толилсульф- окспдов [102]. //факс-Сульфоксид, имеющий Л-конфигурацию по атому серы [іг-(+)-І57], привел к і?-(+)-4-метилциклогексену
[R-(-\-)-lo6]t тогда как S-(—)-157 дал избыток S-(—)-156. Величи ны степени асимметрического синтеза в этих реакциях элимини рования достигали 70% в противоположность реакции пиролиза
Mef
+ PhCCOOH
Me Me
P H c . 9-9. Асимметрический пиролиз і-метилциклогсксплового эфпра гцдратроповой кислоты [на схеме приведен пример с (5)-(-|-)-гидратроповой кислотой] .
4-Метіілцпклогексанол |
4-Метнлциклогексен |
|
Гпдратропсшая |
цис |
S - ( — ) , |
0,24 |
± |
0,08% |
н.э. |
кислота |
R |
цис |
Я - ( - г), |
0,87 |
± |
0,08% |
н.э. |
S |
транс |
Л-( + ), |
0,54 |
± |
0,41% |
н.э. |
R |
трапе |
S - ( — ) , |
0,41 |
± |
0,14% |
н.э. |
S |
аналогичных хиральиых сложных эфиров (рис. 9-9). Это, несо мненно, является результатом того, что хиральный центр по атому серы в конечном итоге участвует в переходном состоянии. Элиминирование ?г-толилсульфоновой кислоты протекает по цик лическому синхронному механизму, и вполне возможно, что удаление водорода может произойти либо от С-2, либо от С-6 [102]. Предполагается, что переносу подвергаются не экваториальные, а егш-аксиальные атомы водорода, однако это не удалось строго установить с примепением изотопного метода. Между конфигура циями исходных соединений и продуктов имеются правильные
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
корреляции, |
если применить модель, приведенную на |
|
рис. |
9-10; |
в |
ней предпочтительной |
конфигурацией |
для Л-изомера |
будет та, |
в |
которой неподеленная |
электронная |
пара |
у |
атома |
|
серы |
при |
ближена к |
атомам водорода при С-2, |
а не |
к |
более |
объемистой |
n-толильной |
группе, сближенной с атомами |
водорода |
при |
С-6. |
При пиролизе некоторых стероидных сульфоксидов субстрат имеет несколько хиральиых центров, и поэтому протекание асим метрического синтеза установить затруднительно. Тем не менее с точки зрения механизма ход реакции определяется теми же факторами. Например [103], (5)-4р-фенилсульфинилхолестан 158
легко подвергается пиролитическому элиминированию до холе- стена-3 159 при кипячении в бензоле. Под влиянием кислорода
н |
О |
Me |
|
|
|
|
|
|
Me |
|
|
|
|
Я - ( т ) - / 5 7 |
|
|
|
|
Н |
Н |
Н |
|
Me • |
о |
|
J |
-Me |
Me |
|
О |
|
|
|
|
M e ' |
S-(-)-/57
н
- > Me
Me
Н
|
|
у. Me |
|
|
|
|
|
|
S-(-)-/56 |
|
|
|
|
|
Р и с . 9-10. Пиролиз |
хиральных 4-метплцш;логекснл-к-толилсульфокспдов. |
|
Сульфоксид |
Температура, °С |
Степень |
превращения |
|
156 |
|
Л - (+) - ^57 |
200 |
15 |
|
|
|
7 0 % |
н.э. |
Л-( + ) |
|
R-(-\-)-157 |
22G |
|
33 |
5 1 % |
н.э. |
H-(-f-) |
|
R-(+)-157 |
250 |
|
40 |
4 2 % |
и.э. |
Д - ( - г) |
|
S - ( — Н 5 7 |
250 |
29„. |
4 7 %/ 0 |
,н...„э.. |
~S -ч(—,) |
феннлеульфиниловой группы 36-водород может быть удален без значительного сближения фенильной группы со стероидной частью
Me . h н
молекулы. Однако в Л-40-пзоыере 160 при ориентировании кисло
рода, необходимом для осуществления |
переноса ЗВ-атома водоро |
да, фенпльное кольцо подвергается |
сильным |
1,3-днаксиалышм |
воздействиям |
как со стороны апгулярпоп метальной группы, так |
н со стороны |
2р-атома водорода. Этот |
изомер |
не изменяется при |
кипячении в бензоле, что подтверждает изложенный выше конформацпонный анализ. Близкие результаты были получены и с R-
и 5-4р-метилсульфшшлхолестанами [104]. |
Подобное объяснение |
может быть дано и для предпочтительного |
образования холесте- |
на-4 по сравнению с холестепом-5 при пиролизе R-161 [104]. |
Можно ожидать, что переходное состояние |
в этом случае |
будет |
в основном напоминать переходное состояние 161В и будет |
более |
выгодным, чем переходное состояние типа 161 А, поскольку |
взаи |
модействия метальных групп с кольцом будут иметь ыестоъ'Я-161А, но не в R-161B. Результаты по пиролизу ряда других стероидных сульфокендов можно объяснить таким же образом [103, 104].
Конфигурации по атому серы в восьми 6- и 7-метплсульодпннл-
5-а-холестанах |
[105] и |
в восемнадцати |
(і-алкплсульфинил-5-a- |
холестапах [106] были |
установлены в |
результате |
изучения |
их |
|
|
|
|
|
|
Таблица |
9-2 |
У с т а н о в л е н и е |
абсолютної"! конфигурации |
по |
атому |
азота |
в окисях |
|
Х - мстил - Х - неопснтпл - ^ - мстилцнклогскснламнн а |
10.2Б |
[ 108] а |
|
Л; |
|
Окись амина, |
Установленная |
И . П . |
|
подвергнутая |
конфигурация |
|
|
пиролизу |
|
і |
(— )-цис |
S |
о |
( |
— )-m ра не |
S |
2 |
|
О |
( г)-4-й с |
Н |
4 |
(-г)-т ране |
Я |
Продукт пиролиза при 120 °С 4-Метнлцнкло генсек
конфигурация |
% и. :>. |
S-(-) |
9 , 4 + 0 , 0 |
л-(-Ь) |
1 , 9 ± 0 , 2 |
7 , 2 + 0 , 4 |
S - ( - ) |
5 , 4 + 0 , 4 |
аВеличина % п. о. при 85 °С получается несколько выше. И таблице припедеиа
минимальная |
величина % п. о., так как знашпомерпан чистота исходных окнееіі ами |
нов пс известна. |
пиролиза. |
Как было найдено, хиралыюсть атома серы влияет |
на соотношение (С-7)-метилсульфиниловых эпимеров, образующих ся в результате установления равновесия, катализируемого осно ваниями. Найденная конфигурация по атому серы ни в одном случае не коррелирует с эмпирическим правилом установления конфигурации и данными дисперсии оптического вращения.
Оптически активные окиси 4-метилциклогексиламипа были подвергнуты пиролизу с образованием оптически активного 4-метилциклогексеиа. Нагревание (-\-)-162А до 110 °С дает с выхо-
дом G0% R-(-\-)-lS6 (приблизительно 30 % и. э.), тогда как (—)- 162 А дает в избытке S-{—)-156 [107]. Если 4-метилциклогексиль- ная группа находится в т^ис-положении, как это было предвари тельно установлено, то (-\-)-162А, вероятно, имеет б'-конфигура- цшо по атому азота, как показано иа схеме. Этот вывод должен находиться в согласии с более обстоятельным исследованием Гольдберга и Лэма [108] стереохимии пиролитического элимини рования четырех изомерпых окисей К-метил-К-неопептил-4-метил- циклогексиламина (например, 162В; ср. табл. 9-2). Ситуация совершенно аналогична той, которая наблюдалась при реакциях элиминирования в сульфоксидах. Переходное состояние для егш-элиминироваиия из 162 обладает более низкой энергией, если кислород «отклонится вправо» для того, чтобы вызвать отщепление
протона от G-2, поскольку при этом происходит сближение |
метила |
с кольцом, тогда как «отклонение влево» для отщепления |
протона |
от С-б должно приближать фенильную (162А) или неопентильную (162В) группу к метиленовому кольцу. С помощью этого анализа известная конфигурация 4-метилциклогексена, образующегося при пиролизе, может быть использована для установления конфигура ции по атому азота в окисях аминов (табл. 9-2).
|
|
|
|
|
І62 |
A |
R = |
Ph |
Me |
|
R-(+)-156 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
162 |
J |
R = |
неопентил |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы |
|
|
|
|
|
|
•1. De |
la |
Mare |
P . B . D., |
i n |
«Моїесиїаг |
Rearrangements)), |
V o l . 1, |
ed . , |
|
deMayo |
P . , Interscience P u b . , N . Y . , 1963, C h a p t . 2. p . 27. |
|
|
|
2. |
Goering |
I I . L . , R e c |
Chem . |
Progr . , |
2 1 , 109 |
(1960). |
|
|
|
|
3. |
Bhoads |
S . J . , |
i n ((Molecular |
Rearrangements*, |
V o l . 1 , |
ed . , d e M a y o |
P . , |
|
Interscience |
P u b . , N . Y . , 1963, Chapt . |
1 1 , p . 655. |
|
|
|
|
4. |
Alexander |
E . В., Kluiber |
R . W., J . A m e r . Chem . S o c , |
73 , 4304 |
(1951). |
5. |
Hart |
I I . , J . A m e r . Chem . |
S o c , 76, 4033 (1954). |
|
|
|
|
|
6. |
Marvell |
E . N., |
Stephenson |
J . L . , J . O r g . C h e m . , 25, 676 (1960). |
|
|
7. |
Marvell |
E . N., |
Stephenson |
J . L . , Ong J . , |
J . A m e r . Chem . S o c , S7, 1267 |
8. |
(1965). |
|
|
|
|
|
I . , J . A m e r . Chem . S o c , 87, 1748 (1965). |
|
Goering |
I I . |
L . , |
Kimoto |
W. |
|
9. |
H i l l |
В. |
K., |
E d w a r d s |
A . G., |
T e t r a h e d r o n |
L e t t . , |
1964, 3239. |
|
|
|
10. |
Vaughn |
I I . A . , |
J r . , P h . D . Thesis, |
C o l u m b i a |
U n i v . , 1955, cited |
i n refe |
11. |
rence [ 9 ] . |
|
|
|
|
|
O., Ban Y., Chem . P h a r m . B u l l . ( T o k y o ) , |
Sato |
Y.,Nishioka |
S . , Yonemitsu |
12. |
11, |
829 |
(1963). |
|
|
|
|
|
|
J . O r g . C h e m . , |
30, |
3151 |
(1965) . |
Denney |
D. В., |
Napier |
R., |
Cammarata. |
A., |
13. |
H i l l |
B . A' . , Morgan |
J . W., |
.T. Org . C h e m . , 33, 927 (1967). |
14. |
Mislow |
K., |
Steinberg |
I . V., |
J . A m e r . Chem . S o c , 77, 3807 (1955). |
15. |
H i l l |
R . K., |
Synerholm. |
M. |
E . , J . Org . C h e m . , 33, 925 (1968). |
